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内联(inline)函数与虚函数(virtual)的讨论

函数的inline属性是在编译时确定的,然而,virtual的性质是在运行时确定的,这两个不能同时存在,只能有一个选择,文件中的inline关键字只是对编译器的建议,编译器是否采纳是编译器的事情。

  • 内联函数是个静态行为,而虚函数是个动态行为,他们之间是有矛盾的。
  • 我们之所以能看到一些象内联函数的虚函数,是因为某个函数是否是内联函数不是由我们说的算,而是由编译器决定的。我们只能向编译器建议,某个函数可以是内联函数(inline关键字),但是编译器有自己的判断法则。所以可能出现这样的情况:
  1. 我们用inline声明的函数却没有inline
  2. 我们没有用inline声明的函数却是inline
  3. 对于inline函数,编译器仍然将它编译成一个有地址的函数

所以,情况比较复杂,从high-level来看的话很难判断函数是否是inline的,如果从low-level来看的话就比较清晰,非内联函数遵从函数调用机制,在汇编中用call来调用。内联函数则没有这些。

inline函数表示该函数是内联的,它建议编译程序在调用该函数的地方直接将函数的代码展开来插入caller的代码中.这个只是一种指示至于会不会被内联,编译程序还会根据被声明为inline的函数的内部结构如:是否包含循环,复杂的函数调用等等来选择是否inline。

虚函数肯定不会被内联这一点毋庸置疑,因为虚函数只有到了Runtime才能被识别到底是哪一个被调用,而内联是编译期就会将代码展开并安插这个明显不是一回事。
inline有两种表现方式一种就是以inline在实现文件中(.cpp)指出这被称为显示内联,另外一种就如你所说类的声明和定义放入同一个文件这称为隐式内联,但是还是如前面所说inline只是一个提示符至于会不会内联还是由编译程序说了算。

ps:怎么检测一个标记为inline的函数是否被编译器当做内联函数来处理呢。这里提供一个方法:使用nm来查看调用内联函数的目标文件,如果找到了inline函数的符号,那么说明没有被当做内联函数,如果没有找到的话,则说明编译器把它当做了内联函数来处理。因为如果标记为inline的函数如果被当做了内联函数,编译器应当直接使用代码替换掉调用标记,所以不应当看到有内联函数的符号。

分割
构造方法和析构方法不应该是inline,为啥?

C++对于“对象被创建和被销毁时发生什么事”做个保证。比如:构造过程出现异常,C++保证构造好的那一部分自动销毁。这就意味着,为了满足这种保证,C++在构造方法中,增加了一些代码。如果将构造方法声明为inline,意味着文本替换,这就妨碍编译器添加一些代码。

如下:

class base { 
public: 
    ... 
private: 
    std::string bm1, bm2; 
};
class Derived : public Base { 
public: 
    Derived(){}  //Derived 构造函数是空的 是吗? 
    ... 
private: 
    std::string dm1, dm2, dm3; 
};
复制代码

这个构造函数看起来是inlining的绝佳候选人,因为他根本不含任何代码,但是:
c++对于“对象被创建和被销毁时发生什么事”做了各式各样的保证。编译器为稍早说的那个表面上看起来是空的Derived构造函数所产生的代码,相当于以下所列:

Derived::Derived() 
{ 
   Base::Base(); 
    try{dm1.std::string::string();} 
    catch(...){ 
        Base::~Base(); 
        throw; 
    } 
    try{dm2.std::string::string();} 
    catch(...){ 
        dm1.std::string::~string(); 
        Base::~Base(); 
        throw; 
    } 
}
复制代码

这段代码并不能代表编译器真正制造出来的代码,但是不论编译器在其内所做的异常处理多么精致复杂,Derived构造函数至少一定会陆续调用其成员变量和base class两者的构造函数,而那些调用(它们自身也可能被inlined)会影响编译器是否对此空白函数inlining。

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